Όταν δύο αστέρια νετρονίων χτύπησαν από κοντά στο διάστημα, δημιούργησαν μια ισχυρή κούνημα στο σύμπαν - τα κύματα βαρύτητας που οι επιστήμονες ανίχνευσαν στη Γη το 2017. Τώρα, περνώντας μέσα από αυτές τις καταγραφές βαρυτικών κυμάτων, ένας φυσικός πιστεύει ότι έχουν βρει στοιχεία μια μαύρη τρύπα που θα παραβίαζε το μοντέρνο μοντέλο που αντλείται από τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Albert Einstein.
Σε γενικές γραμμές, οι μαύρες τρύπες είναι απλά αντικείμενα: άπειρα συμπιεσμένες ιδιότητες ή σημεία ύλης, που περιβάλλεται από ορίζοντες ομαλού γεγονότος μέσω των οποίων δεν μπορεί να διαφύγει φως, ενέργεια ή ύλη. Μέχρι τώρα, κάθε κομμάτι δεδομένων που συλλέξαμε από μαύρες τρύπες υποστήριξε αυτό το μοντέλο.
Αλλά στη δεκαετία του 1970, ο Stephen Hawking έγραψε μια σειρά εγγράφων που υποδηλώνουν ότι τα σύνορα των μαύρων τρυπών δεν είναι τόσο ομαλά. Αντ 'αυτού, θολώνουν χάρη σε μια σειρά από επιδράσεις που συνδέονται με την κβαντική μηχανική που επιτρέπουν τη διαφυγή της "ακτινοβολίας Hawking". Στα χρόνια που ακολούθησαν, εμφανίστηκαν διάφορα εναλλακτικά μοντέλα μαύρης τρύπας, όπου εκείνοι οι ομαλοί, τέλειοι ορίζοντες γεγονότων θα αντικατασταθούν με πιο αδύναμες, φούσκες μεμβράνες. Πιο πρόσφατα, οι φυσικοί πρόβλεψαν ότι αυτή η ασάφεια θα ήταν ιδιαίτερα έντονη γύρω από νεοσύστατες μαύρες τρύπες - αρκετά σημαντικές ώστε να αντανακλούν τα κύματα βαρύτητας, δημιουργώντας μια ηχώ στο σήμα του σχηματισμού μιας μαύρης τρύπας. Τώρα, μετά την σύγκρουση των νετρονίων, δύο φυσικοί πιστεύουν ότι έχουν βρει αυτό το είδος ηχώ. Υποστηρίζουν ότι μια μαύρη τρύπα που σχηματίστηκε όταν τα αστέρια νετρονίων συγχωνεύονται χτυπάει σαν ένα ηχηρό κουδούνι και θρυμματίζει την απλή φυσική μαύρης τρύπας.
Αν η ηχώ είναι πραγματική, τότε πρέπει να είναι από το θόλωμα μιας κβαντικής μαύρης τρύπας, δήλωσε ο συνυπογράφοντας τη μελέτη Niayesh Afshordi, φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Waterloo στον Καναδά.
"Στη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, η ύλη μπορεί να τροχιά γύρω από τις μαύρες τρύπες σε μεγάλες αποστάσεις, αλλά να πέσει στη μαύρη τρύπα κοντά στον ορίζοντα συμβάντος", δήλωσε ο Afshordi στην Live Science.
Έτσι, κοντά στη μαύρη τρύπα, δεν πρέπει να υπάρχει χαλαρό υλικό για την ηχορύπανση των βαρυτικών κυμάτων. Ακόμα και οι μαύρες τρύπες που περιβάλλουν τον εαυτό τους με δίσκους υλικού θα πρέπει να έχουν μια κενή ζώνη ακριβώς γύρω από τους ορίζοντες γεγονότων τους, είπε.
"Η χρονική καθυστέρηση που περιμένουμε (και παρατηρούμε) για τις ηχώ μας ... μπορεί να εξηγηθεί μόνο αν κάποια κβαντική δομή βρίσκεται λίγο έξω από τους ορίζοντες γεγονότων", δήλωσε ο Afshordi.
Αυτό είναι ένα διάλειμμα από τις συνήθως ακλόνητες προβλέψεις της γενικής σχετικότητας.
Τούτου λεχθέντος, δεδομένα από υπάρχοντες ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων είναι θορυβώδη, δύσκολα να ερμηνευθούν σωστά και να είναι επιρρεπή σε ψευδώς θετικά. Ένα βαρυτικό κύμα που ανιχνεύει κάποια κβαντική ασάφεια γύρω από μια μαύρη τρύπα θα ήταν ένα εντελώς νέο είδος ανίχνευσης. Όμως, ο Afshordi είπε ότι αμέσως μετά τη συγχώνευση, ο θόρυβος θα έπρεπε να ήταν αρκετά έντονος ώστε να αντανακλά τα βαρυτικά κύματα τόσο έντονα ώστε οι υπάρχοντες ανιχνευτές να το δουν.
Ο Joey Neilsen, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Villanova της Πενσυλβανίας, ο οποίος δεν συμμετείχε σε αυτή την εφημερίδα, δήλωσε ότι το αποτέλεσμα είναι επιτακτικό - ιδιαίτερα επειδή οι ηχώ εμφανίστηκαν σε περισσότερους από έναν ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων.
"Αυτό είναι πιο πειστικό από το χτένισμα μέσα από τα δεδομένα που ψάχνουν για ένα συγκεκριμένο είδος σήματος και λένε," aha! " όταν το βρείτε, "είπε ο Neilsen Live Science.
Ακόμα, είπε, θα χρειαζόταν να δει περισσότερες πληροφορίες πριν ήταν απόλυτα πεπεισμένος ότι οι ηχώ ήταν πραγματικές. Το χαρτί δεν λαμβάνει υπόψη άλλες ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων που συγκεντρώθηκαν μέσα σε περίπου 30 δευτερόλεπτα από τις αναφερόμενες ηχώ, δήλωσε ο Neilsen.
"Επειδή οι υπολογισμοί σημασίας είναι τόσο ευαίσθητοι στο πώς επιλέγετε και επιλέγετε τα δεδομένα σας, θα ήθελα να κατανοήσω πλήρως όλα αυτά τα χαρακτηριστικά πριν προχωρήσω σε συμπεράσματα", ανέφερε.
Ο Maximiliano Isi, ένας αστροφυσικός στο MIT, ήταν σκεπτικός.
"Δεν είναι ο πρώτος ισχυρισμός αυτής της φύσης που προέρχεται από αυτή την ομάδα", είπε στη Live Science.
"Δυστυχώς, άλλες ομάδες δεν μπόρεσαν να αναπαράγουν τα αποτελέσματά τους και όχι για την έλλειψη προσπαθειών".
Ο Isi επεσήμανε μια σειρά εγγράφων που δεν κατάφεραν να βρουν αντίγραφα στα ίδια δεδομένα, ένα εκ των οποίων, που δημοσιεύθηκε τον Ιούνιο, περιέγραψε ως μια "πιο εξελιγμένη, στατιστικά γερή ανάλυση".
Ο Afshordi είπε ότι αυτό το νέο έγγραφό του έχει το πλεονέκτημα ότι είναι πολύ πιο ευαίσθητο από την προηγούμενη δουλειά, με πιο εύρωστα μοντέλα για να ανιχνεύσουν πιο ήπια ηχώ. ", Προσθέτοντας," το εύρημα που αναφέραμε ... είναι το πιο στατιστικά σημαντικό από τις δωδεκάδες αναζητήσεις, καθώς είχε την πιθανότητα ψευδούς συναγερμού περίπου 2 στους 100.000. "
Ακόμη και αν η ηχώ είναι πραγματική, οι επιστήμονες ακόμα δεν γνωρίζουν ακριβώς τι είδους εξωτικό αστροφυσικό αντικείμενο παρήγαγε το φαινόμενο, πρόσθεσε ο Neilsen.
"Αυτό που είναι τόσο ενδιαφέρον για αυτή την περίπτωση είναι ότι δεν έχουμε ιδέα τι απομένει μετά την αρχική συγχώνευση: Μήπως υπήρχε μια μορφή μαύρης τρύπας ή υπήρχε κάποιο εξωτικό, βραχύβιο ενδιάμεσο αντικείμενο;" Είπε ο Neilsen. "Τα αποτελέσματα εδώ είναι πιο εύκολο να καταλάβουμε αν το υπόλοιπο είναι υπερμασάζοντας που καταρρέει μέσα σε ένα δευτερόλεπτο, αλλά η ηχώ που παρουσιάζεται εδώ δεν είναι πειστική για μένα ότι αυτό το σενάριο είναι αυτό που πραγματικά συνέβη".
Είναι πιθανόν να υπάρξουν ηχώ στα δεδομένα, δήλωσε η Isi, η οποία θα ήταν εξαιρετικά σημαντική. Δεν είναι ακόμα πεπεισμένος.
Ανεξάρτητα από το πώς όλα τα δεδομένα κλονίζονται, είπε ο Neilson, είναι σαφές ότι το αποτέλεσμα εδώ δείχνει κάτι που αξίζει να διερευνηθεί περαιτέρω.
